湖北地區漢族人群ALDH2*504Lys基因多態性分析

黃愛霞

(監利縣人民醫院檢驗科，湖北 監利 433300)

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湖北地區漢族人群ALDH2*504Lys基因多態性分析

黃愛霞

(監利縣人民醫院檢驗科，湖北 監利 433300)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.05.041

乙醛脫氫酶2(aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)*2等位基因由常染色體顯性遺傳，位于人類第12號染色體上。ALDH2基因存在G1510A多態性，導致氨基酸序列第504位上的谷氨酸(Glu)被賴氨酸(Lys)所替換(Glu504Lys)，其中具有催化活性的野生型稱為G等位基因(ALDH2*1)，而催化能力失活的變異型稱為A等位基因(ALDH2*2)。Glu504 GG型(ALDH2*1/1)可以編碼正常催化活性的蛋白代謝酒精，有100%的酒精代謝活性；Glu504/Lys504 GA型(ALDH2*1/2)只有GG型的10%～45%酒精代謝活性；Lys504(ALDH2*2/2)AA型幾乎不能編碼具有代謝酒精能力的活性蛋白，大約只有GG型的6%酒精代謝活性[1]，因此這個基因被認為是用來防止酒精中毒的保護因子。ALDH2的等位基因型與飲酒者對酒精的酒后臉紅反應，酒精中毒密切聯系并且罹患酒精肝、阿爾茨海默病、結直腸癌、食管癌等疾病的風險更高[2]。目前已有很多研究報道該等位基因頻率及其與酒精相關疾病的聯系。本研究采用Sanger測序法對湖北地區人群ALDH2基因突變的頻率進行檢測和分析比較，并闡述該等位基因型別檢測的臨床應用前景。

1材料與方法

1.1標本采集采集96例無血緣關系的湖北地區健康漢族人靜脈血2 mL(二乙胺四乙酸二鉀抗凝)，用酚-氯仿法提取外周血中有核細胞的DNA。上述患者依據飲酒調查情況分為臉紅組和不臉紅組。

1.2引物設計、聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)擴增以及ALDH2 Glu504Lys基因多態性測序PCR引物以及測序引物設計[3]正向引物:5′-TGCTATGATGTGTTTGGAGCC-3′；反向引物:5′-GGCTCCGAGCCACCA-3′。PCR反應總體系為25 μL，100 ng基因組DNA、引物終濃度為0.25 mol/L、MgCl2終濃度為50 mmol/L、0.2 mmol/L的脫氧核苷三磷酸和1 U的Taq酶(Takara)。程序選擇：95 ℃預變性5 min、變性94 ℃ 30 s、退火62 ℃ 30 s、延伸72 ℃ 30 s PCR 35個循環，最后延伸72 ℃ 10 min 然后4 ℃保存(PCR儀：veriti Applied Biosystems)。取10 μL PCR產物在2%瓊脂糖凝膠進行電泳，DNA Marker(Takara)標記分子量大小。另外,取5 μL PCR產物加入1 U Exonclease Ⅰ和2 U shrimp alkaline phosphatase(Takara)37 ℃ 1 h，80 ℃ 15 min,取1 μL Exon Ⅰ/SAP消化產物作為模板進行測序反應然后對測序反應產物純化，最后加入10 μL的Hi-Di甲酰胺(Applied Biosystems) 95 ℃ 5 min變性后AB 3130測序儀(Applied Biosystems)進行ALDH2 12外顯子測序。

1.3統計學方法應用SPSS 17.0統計軟件進行數據分析，計數資料比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1ALDH2第12外顯子測序結果

2.1.1ALDH2*1/1基因型第12外顯子測序結果采用Sequence Analysis軟件分析ALDH2第12外顯子Sanger測序結果，其中ALDH2第12外顯子504密碼子(G1510G)未發生突變，檢測基因型為ALDH2*1/1，見圖1。

圖1　ALDH2*1/1基因型第12外顯子測序結果

2.1.2ALDH2*1/2基因型第12外顯子測序結果采用Sequence Analysis軟件分析ALDH2第12外顯子Sanger測序結果，其中ALDH2第12外顯子504密碼子(1510G>G/A)發生突變，突變頻率為50%，GAA(Glu)突變為AAA(Lys)。檢測基因型ALDH2*1/2，見圖2。

圖2　ALDH2*1/2基因型第12外顯子測序結果

2.2ALDH2基因型和基因頻率檢測的統計結果檢驗樣本的基因型符合H-W平衡(P>0.05)，樣本具有代表性。ALDH2*1 和ALDH2*2兩種等位基因的頻率分別為89.1%和10.9%。ALDH2*1/1、ALDH2*1/2和ALDH2*2/2三種基因型頻率分別為78.1%、21.9%和0%，見表1。

表1　ALDH2基因型和基因頻率檢測的統計結果

2.3酒精臉紅反應者與ALDH2基因型的關系統計結果飲酒情況調查結果為臉紅組35例，不臉紅組61例。兩組GA與GG基因型構成比差異有統計學意義(χ2=21.367，P<0.01)，見表2。

表2　兩組ALDH2基因型的關系統計結果　[例(%)]

3討論

ALDH2第12外顯子的基因多態性存在明顯的種族差異，亞洲人群中，ALDH2*1/2基因型頻率為30%～50%，中國漢族人的突變率為20%～30%；日本人則具有更高的突變率，最高可以占到人群總數的34.1%；白種人該基因突變率很低[4]。但是同一種族不同地域的人群ALDH2基因多態性分布也不一致，洛陽人ALDH2*1/1、ALDH2*1/2、ALDH2*2/2的基因型頻率分別為71.43%、27.62%、0.95%[5]；上海人的ALDH2*1/1、ALDH2*1/2、ALDH2*2/2的基因型頻率分別為54.29%、40.95%、4.76%[6]。本研究等位基因頻率與洛陽地區漢族人群該等位基因頻率基本一致，尚未檢測到ALDH2*2/2基因型，分析原因可能是樣本量不足，但是本研究對湖北地區漢族人群ALDH2*504Lys等位基因頻率統計結果也有一定的代表性。

部分亞洲人群在飲用酒精飲料后，由于酒精在肝代謝成為乙醛，乙醛刺激而引起皮膚發紅或起疙瘩等一系列反應稱為酒精臉紅反應。本研究中酒精臉紅反應的人群ALDH2*504Lys基因型頻率高達51.4%。文獻報道，對于酗酒的人來說ALDH2 Glu/Lys雜合子的人可能罹患食管癌的風險較無這種基因缺陷的人高[7]，并且此類人群罹患結直腸癌、食管癌、胃癌、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、心肌梗死等疾病風險更高[8]。臨床醫師可以通過詢問患者是否有酒精臉紅反應大致判斷他們是否存在ALDH2缺陷，通過臨床分子診斷來準確判斷ALDH2等位基因型，若是患者為ALDH2*1/2基因型應該勸告其少喝酒并增加食管癌方面的檢查。普通人群也可以在平時喝酒的過程中注意是否有酒精臉紅反應，若有酒后反應建議做ALDH2的等位基因型的篩查，減少飲酒，增加防護意識，有助于降低罹患酒精相關疾病的風險。

硝酸甘油治療心絞痛和心力衰竭已經有百年歷史，近來，有研究表明線粒體ALDH2對硝酸甘油療效需要的代謝產物——一氧化氮的合成有關鍵作用。ALDH2第12個外顯子504 Glu/Lys的突變型和雜合型會嚴重降低ALDH2的酶活性， Glu504蛋白對硝酸甘油的催化活性(Vmax/Km)大約是Lys504蛋白的10倍[9]。因此，Glu504Lys基因多態性結果對臨床舌下含服硝酸甘油是否有效發揮很大的指導作用。建議給患者使用硝酸甘油要考慮這一因素，尤其是亞洲人，其30%～50%攜帶造成活性減弱的ALDH2*2突變，通過對ALDH2等位基因的檢測，可能為臨床醫師是否選用舌下含服硝酸甘油治療心絞痛和心力衰竭的標準之一。

參考文獻

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摘要：目的調查湖北地區漢族人群乙醛脫氫酶2(ALDH2)第12外顯子Glu504Lys基因多態性。方法采集96例無血緣關系漢族人的外周血，運用Sanger測序法檢測ALDH2第12外顯子單核苷酸多態性(SNP)的情況。結果ALDH2*1和ALDH2*2等位基因的突變頻率分別為89.1%和10.9%。ALDH2*1/1和ALDH2*1/2兩種基因型頻率分別為78.1%和21.9%，尚未檢測到ALDH2*2/2純合突變。飲酒有酒精臉紅反應組ALDH2*504Lys基因頻率顯著高于不臉紅組(P<0.01)。結論湖北地區的居民對酒精的耐受程度比上海人強，與洛陽人耐受酒精能力一致。

關鍵詞：乙醛脫氫酶2；基因多態性；等位基因頻率

Analysis on the Genetic Polymorphism of ALDH2*504Lys among the Han Population in HubeiHUANGAi-xia.(DepartmentofClinicalLaboratory,People′sHospitalofJianliCounty,Jianli433300,China)

Abstract：ObjectiveTo investigate allele frequency of the twelfth exon of aldehyde dehydrogenase 2(ALDH2*504Lys) among the Han Population in Hubei.MethodsPeripheral blood samples of 96 Hans without blood relationship were collected,and the single nucleotide polymorphism(SNP) of the twelfth exon of ALDH2 was analyzed by Sanger sequencing.ResultsThe allele mutation rates of ALDH2*1 and ALDH2*2 were 89.1% and 10.9% respectively.Genotype frequencies of ALDH2*1/1 and ALDH2*1/2 were 78.1% and 21.9%.And no homozygous mutant of ALDH2*2/2 was found.Gene frequency of ALDH2*504Lys was significantly higher in people with flushing response after alcohol intake than in those without such response(P<0.01). ConclusionResidents in Hubei province are more tolerant of alcohol than Shanghai residents,and are tolerant of alcohol at the same level as Luoyang residents.

Key words：Aldehyde dehydrogenase 2; Single nucleotide polymorphism; Allele frequency

收稿日期：2014-03-17修回日期:2014-08-29編輯：伊姍

中圖分類號：Q347

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)05-0877-03